Моделирование электрокаталитических свойств дефектов в графене

С помощью молекулярно-динамического моделирования рассчитаны структурные особенности межфазной границы электрод/электролит между углеродной поверхностью различной морфологии и электролитом на основе органического растворителя. Обнаружено снижение барьеров адсорбции Li+ и O2 на краю графена по сравнению с базальной плоскостью графена. Предложена и апробирована методология быстрого расчета константы скорости переноса электрона с пространственным разрешением на основе результатов расчетов в рамках теории функционала плотности. Анализ электронной структуры моделей, соответствующих карбонилированному и карбоксилированному графену, позволил интерпретировать положения характерных пиков спектров валентной зоны соответствующих материалов. Обнаружено, что присутствие в графене точечных дефектов и краев увеличивает константу скорости переноса электрона в локализованных областях, преимущественно над дефектами. Увеличение скорости переноса электрона с поверхности графена в присутствии под ним золотой подложки объяснено гибридизацией электронных состояний, преимущественно локализованных на атомах углерода и золота.